2016年行赛三维逆向建模与创新设计研修讲义

2016 机械职业院校技能大赛“三维天下杯”三主办单位：机械职业教育教学指导机械工业教育 二、GeomagicWrap点云处理软件教 三、GeomagicDesignX逆向建模软件教 一、逆向工程技逆向工程的工作流1-W3Win3DD系列产品是三维天下自主研发的高精度三维扫描仪，在延相光相光栅扫描硬件系统结1-扫描扫描软件系统介菜菜单标题 1-5 调整相机参数：对相机的相关参数进行调整。 点云操作-1-6适合窗口：使放大、缩小或偏离三维点云显示区的三维点云数据适合窗口显示 图1-7标定（下一步）：单帧标定板图像识）1-8 模型导出：与“保存”功能相同，区别之处在于“保存”是将数据保存到当前扫描工程退出：退出Win3DD三维扫描系统。 图1-10帮 相机参数调图1-11图1-12调整相机参 扫描系统标标定的每步都要将标定板上至少88个标志点，被提取出来才能继续下一步标定，如下图1-13如果最后计算得到的误差结果太大标定精度不符合要求时，则需重新标定，否则会导步骤一、二、三的标定板上的标志点要尽量充满待扫描工件每次扫描区域可能占据的图1-扫描步1-151-16息，如图1-17所示，树状显示各节点的含义。1-171-18与文件名称，格式为“asc”和“txt”，1-19所示。1-19项目工作全部完成后，退出Win3DD三维扫描软件系统，未保存点云数据，软件系统会给出提示框，如图1-20所示，然后关闭Win3DD三维扫描系统与计算机，待扫描系统1-20洗车案例讲程技术对洗车的外观、功能进行再创新、再设计。下面是需要扫描的部分，如图1-21所1-粘贴标志点要保证扫描策略的顺利实施，根据工件的长、宽、高合理分布粘贴。1-22所示标志点的粘贴较为合理，当然还有其他粘贴方式方法。1-标定（因比赛时设备为标定好，故此次不需要标定步骤一：新建工程，给工程起个名字例如“saomiao”，将洗车放置转盘上，确定盘和洗车在十字中间，尝试旋转转盘一周，在软件最右侧实时显示区域观察，以保证能够600mm，600mm如图1-23所示。1-议使用四点拼接）如图1-24所示。1-1-1-转转盘，同时也将洗车进行翻转扫描下表面，通过之前手动粘贴的标志点来完成拼接过程，同步骤二类似，向同一方向继续旋转一定角度，进行扫描，如图1-27所示。1-1-1-1-二、GeomagicWrap背景及特GeomagicWrap由Raindrop(雨滴)公司，2013年被3DSystems收购，拥有强3DGeomagicWrap2-1软件界面及基本操作介t案例讲2-2-选择体外孤点：选择与其它多数的点云具有一定距离的点。（择远距离点，高数值选择的范围接近真实数据。其中有一些扫描点的误差比较大，超出我们允许的范围，这就是噪音点。封装：对点云进行三角面片化步骤一：打开扫描保存的“saomiao.txt”“或saomiao.asc”文系统弹出“打开文件”框，查找洗车数据文件并选中“saomiao.txt”文件，然后点击【打开】按钮，在工作区显示载体如图2-4所示。2- 鼠标右键选择“反转选区”，选择菜单【点】【删除】或按下Delete键。如图2-6所示。2-选择菜单栏【点】【选择】断开组件连接按钮，在管理器面板出“选择非连5.0mm，2-7Delete2- ,在管理面板出“选择体外孤点”Delete（2—3）2-选 2-92-选择菜单【点】【减少噪音】按钮，在管理器模块出“减少噪音”框，如图2-10所示。选中“预览”选框，定义“预览点”为3000，钮，退出框。2-2-填充孔：修补因为点云缺失而造成，可根据曲率趋势补好 除钉状物”框。“平滑级别”处在中间位置，点击应用，如图2-12所示。2-选择菜单栏【多边形】【全部填充】按钮，在模型管理器出如图2-13所示的“全部 2-2-

2-三、GeomagicDesignX背景及特GeomagicDesignX（RapidformXOR）是业界最全面的逆向工程软件，2013年被3DSystemsCAD数模和三维扫描数据处理、是您能创建出可编软件界面及基本操作介左键：选 右键：旋

3-鼠标滚轮：缩 GeomagicDesignX案例讲3-三角面片，经过GeomagicDesignX曲面建模得到.STP实体数据。3-3-点 （领域组）按钮，会弹出自动分割领域的框，如图3-5所示将敏感度设3-用，下图3-6为初步划分的领域模型。3-点 建一个参照平面1，如图3-7所示。3-23，如下图3-8所示。3-箭头鼠标手动拉动前后位置，截取此处外轮廓圆，如图3-9所示。 钮，框选参照线得到此圆即得到圆心，如图3-10所示。3- 如下图3-12所示。3-选项选择喷头处圆的圆心，Y轴选择“平面1与平面4”，Z轴选择“平面4”。如下图3-133-需要的参照线点击左上角按钮。使用草图工具绘制如下图3-14所示的草图。点击右下3-（拉伸曲面）13-15设置所示，拉伸方法为距离，长度设置为20mm，拉伸曲面。3-点击（面片拟合）按钮，选择手柄上段区域的领域，参数设置如下图3-16所示分辨率选择“控制点数”，平滑拉至最大，勾选延长选择，手动调整大小，点击左上角按钮。3-3-需要的参照线点击左上角按钮。使用草图工具绘制如下图所示的草图。点击右下方3-点击 （拉伸曲面）按钮，进入拉伸曲面模式，选择上述面片草图2，如下图参数设置所示，拉伸方法为距离，长度设置为20mm，点击退出拉伸曲面模式，如下图3-19所示3-点击（剪切曲面）按钮，如下图所示，工具要素选择“曲面拉伸2_1”，对象选择“面片拟合1”，残留体选择上段区域，点击左上角按钮，退出剪切曲面模式，如图3-20 3-片拟合1与面片拟合2”，残留体选择如下图所示区域，点击左上角按钮，退出剪切曲面模式，如图3-22所示。 3-点击（延长曲面）按钮，如下图3-24所示，选择放样曲面1的左右边线，终止条件 “面片放样1”，残留体选择如下图所示区域，点击左上角按钮，退出剪切曲面模式。3- （剪切曲面）按钮，如下图3-27所示，工具要素选择“曲面拉伸1和上述缝合3-点击（圆角）按钮，如下图3-28所示，要素选择如下图所示边线，点击（魔法3-在洗车手柄的底端平面区域选择领域创建参照平面，点击右下角按钮，确认操作即可成功创建一个参照平面1，3-30所示。点 （参照平面）按钮，方法选择“偏移”，要素选择上述创建的参照平面1，偏一个参照平面23，3-31所示。3-点击（面片草图）按钮，点击“平面2”为基准平面，进入面片草图模式，截取需 3-33（33- 到超出参照平面1之外，后面方可用平面1剪切。点击左上角按钮，退出移动面模式。3-续的修剪，如下图3-36所示。3- （草图）按钮，点击“前基准平面”，进入草图模式，使用草图“3点3-所示，拉伸方法为距离，长度设置为20mm，拉伸曲面3，方向如图3-38所示。点 （剪切实体）按钮，如下图3-39所示，工具要素选择“前基准面、参照平面3-点击（删除面）按钮，依次选择如下图所示的面1、面2和面3，点击左上角按1233-40 3-右下方按钮，退出面片草图模式 设置所示，拉伸方法为距离，长度设置为20mm，得到拉伸曲面4，方向如图3-43所示。3-3-建的两个拟合曲面修剪，修剪结果如下图3-46所示。 3- 下图3-48所示的草图。点击右下方按钮，退出草图模式。 20mm，53-点击（圆角）按钮，如下图3-50所示，要素选择如下图所示边线，点击（魔法棒）自动探索圆角半径，同时将右侧分析中“偏差”选项打开，结合自动探索的半径值与偏点 3-点击（延长曲面）3-5313-点击（剪切曲面）按钮，如下图3-54所示，工具要素选择“曲面拉伸5_1和曲面拉伸5_2”，对象选择“曲面放样3”，残留体选择如下图所示区域，点击左上角按钮，退出 切切10_2”，残留体选择如下图3-55所示区域，点击左上 按钮，退出剪切曲面模式3- 下图3-56所示的草图。点击右下方按钮，退出草图模式。3-设置所示，拉伸方法为距离，长度设置为20mm，拉伸曲面4。方向如图3-57所示。3-点 （剪切曲面）按钮，如下图3-58所示，工具要素选择“拉伸曲面6_1与拉伸切曲面模式。（随后把拉伸曲面6_1与拉伸曲面6_2隐藏）3-3- 3-点击（面填补）3-62置连续性约束条件”然后选择“边线1与边线2”，高级连续性选项将连续性与精度拖至最大，3- 3- 3-合的曲面，然后对称合并。点击（剪切曲面）按钮，如下图3-67所示，工具要素选择（前基左上角按钮，退出剪切曲面模式3-按钮，完成镜像，如下图3-68所示。 3-会自动将这个封闭的曲面合并为一个实体，如下图3-71所示。3-手动将半径值调整为5mm。点击左上角按钮，退出倒圆角模式。3-击右下方按钮，退出面片草图模式3-算选择“合并”。点击右下方按钮，退出回转体模式，如图3-74所示。点击（面片草图）按钮，点击“前基准面”为基准平面，进入面片草图模式，截取需要的参照线点击左上角按钮。使用草图工具绘制如下图3-75所示的草图。点击3-算选择“合并”。点击右下方按钮，退出回转体模式，如图3-76所示。点击（面片草图）按钮，点击如下图所示平面为基准平面，进入面片草图模式，截取需要的参照线点击左上角按钮。使用草图工具绘制如下图3-77所示的草图。点击右3-点击（拉伸实体）按钮，轮廓选择上述草图，拉伸距离为“10mm3-78所示，结果运算选择“剪切”。点击右下方按钮，完成创建3-模式，截取需要的参照线点击左上角按钮。使用 草图工具绘制如下图3-79所示的草图。3-3-80所示，结果运算选择“合并”。点击右下方按钮，完成创建3- 击右下方按钮，退出面片草图模式3-3-点击（面片草图）按钮，